Фізики отримали електрику з обертання Землі

Фізики з Прінстонського університету та Лабораторії реактивного руху NASA представили настільний експеримент, який дозволяє отримувати електричну енергію безпосередньо з обертання Землі та її магнітного поля. Результати дослідження опубліковані у виданні Physical Review Research.

У лабораторії в Нью-Джерсі команда під керівництвом Крістофера Чиби, професора міжнародних справ та астрофізичних наук у Прінстоні, створила невеликий циліндричний пристрій, здатний генерувати вимірювану напругу за допомогою природного руху Землі. Хоча вихідна потужність експерименту скромна — лише десятки мікровольт — це відкриття може змінити уявлення вчених про електромагнітні взаємодії планетарного масштабу.

Циліндр виготовлений з мангано-цинкового фериту і ретельно орієнтований для взаємодії з геомагнітним полем Землі. Під час обертання планети цей непровідний, але магнітно чутливий матеріал генерував постійний електричний сигнал. Десятиліттями фізики вважали, що будь-яка спроба захопити таку енергію приречена на провал, оскільки електрони миттєво перерозподіляються і нівелюють різницю потенціалів. Проте дослідники виявили лазівку в традиційному розумінні, показавши, що за правильної геометрії та властивостей матеріалу компенсація може бути неповною.

Ця концепція базується на фізиці сили Лоренца, де заряджені частинки в магнітному полі відчувають спрямований вплив. Використовуючи феритову оболонку з низькою провідністю, науковці дозволили магнітним полям нерівномірно дифундувати через структуру, створюючи невелику, але стабільну напругу.

Конфігурація експерименту вимагала надзвичайної точності. Порожнистий циліндр завдовжки 30 сантиметрів розташували з півночі на південь і нахилили на 57 градусів — орієнтація, перпендикулярна до обертання планети та магнітного поля на широті Прінстона. Електроди на кожному кінці фіксували слабку, але стійку напругу, яка змінювалася при повороті установки.

Контрольні тести підтвердили результати. Суцільний феритовий циліндр ідентичного розміру не показував напруги, як і альтернативні конфігурації, що перешкоджали магнітній дифузії. Дослідники ретельно виключили фонові ефекти, зокрема ефект Зеєбека, який може створювати помилкову напругу через різницю температур.

Чиба підкреслив потребу незалежної перевірки: «Перше, що має статися — якась незалежна група повинна відтворити або спростувати наші результати».